JPS5916089B2 - 液体燃料ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に燃料を供給するための液体燃料ポ
ンプ装置であって、内燃機関と調時した関係で駆動され
得る噴射ポンプと、前記ポンプ装置が駆動される速度に
応じて変化する圧力を以て前記噴射ポンプへ圧力下の燃
料を供給する送りポンプと、前記噴射ポンプへ供給され
る燃料の量を制御することによって内燃機関に供給され
る燃料の量を制御するスロットル装置と、前記噴射ポン
プによる燃料送出しのタイミングを制御するための流体
圧力で作動される装置とを有する型式のものに関する。

−前記型式の従来の液体燃料ポンプ装置においては、燃
料送出しのタイミングを制御するための流体圧力で作動
される前記装置が、シリンダ内に装架されてばね負荷を
うけているピストンを備えている。

このピストンは送りポンプの吐出圧力を受け、その結果
ピストンの設定状態が内燃機関の速度に応じて変化する
ようになっている。

前記ピストンは噴射ポンプの一部になっているカム輪に
作動的に連結され、内燃機関の速度が増加するにつれて
該カム輪が移動して燃料送出しのタイミングを進ませる
ようになっている。

前記従来の液体燃料ポンプ装置においては、噴射ポンプ
によって供給される燃料の量がその噴射ポンプに供給さ
れる燃料の量を制御することによって決定されるために
、内燃機関への燃料の送出しのタイミングが、噴射ポン
プに供給される燃料の量が変化するにつれて変化すると
いう問題点がある。

即ち、所定の機関速度において、噴射ポンプに供給され
る燃料の量が減じるにつれて内燃機関への燃料送出しの
タイミングが遅れるのである。

従って、特に低速度における内燃機関の作動を円滑にす
るためには、ポンプ装置によって内燃機関に供給される
燃料の量に応じてピストンの位置変化させるように配列
することが必要である。

本発明の目的は、前記型式の液体燃料ポンプ装置に？い
て、流体圧力で作動される前記装置が内燃機関に供給さ
れる燃料の量に応動する構成のポンプ装置を提供するこ
とにある。

即ち本発明によれば、内燃機関に燃料を供給するための
液体燃料ポンプ装置であって、内燃機関と調時した関係
で駆動され得る噴射ポンプと、前記ポンプ装置ｂ″−駆
動される速度に応じて変化する圧力を以て前記噴射ポン
プへ圧力下の燃料を供給する送９ポンプと、前記噴射ポ
ンプへ供給される燃料の量を制御することによって前記
内燃機関に供給される燃料の量を制御するスロットル装
置と、第１のシリンダ内を摺動可能な第１のピストンと
、該第１のピストンを前記噴射ポンプや構成要素に連結
して、該第１のピストンの運動に応じて該噴射ポンプに
よる燃料送出しのタイミングを変化させるようにするた
めの装置と、前記第１のピストンを前記第１のシリンダ
の一端へ向けて押圧する第１の弾性装置と、前記送９ポ
ンプによって送られた燃料の圧力を前記第１のシリンダ
の前記一端に作用させて前記第１のピストンを、前記第
１の弾性装置の作用に抗しかつ燃料送出しのタイミング
を進ませる方向へ移動させるための第１の導管装置とを
備える型式のものにおいて、第２のシリンダ内に設けら
れた第２のピストンと、該第２のピストンを前記第１の
ピストンに係合させる方向へ付勢して該第１のピストン
に加えられる燃料圧力の作用を助勢する第２の弾性装置
とを有し、前記燃料圧力が、該第２の弾性装置によって
加えられる力に抗するように前記第２のピストンの一方
の側にも作用する構成にするとともに、前記第１の弾性
装置が前記第１のピストンに加える力を、前記第２の弾
性装置が前記第２のピストンに加える力より大きくする
よう構成し、さらに、該第２のピストンの他方の側に制
御圧力を加えるための第２の導管装置と、前記スロット
ル装置と協働して該制御圧力を発生させるように作動可
能な弁装置とが設けられ、該弁装置が、前記スロットル
装置が少量の燃料を供給するように設定されているとき
は該制御圧力を前記送りポンプの吐出圧力に実質的に等
しくする一方、該スロットル装置が多量の燃料を供給す
るように設定されているときは該制御圧力を実質的に零
にするように配列されていることを特徴とする液体燃料
ポンプ装置が提供される。

以下、添付図面を参照して、本発明に基く液体燃料ポン
プ装置の一実施例に就て説明する。

添付図面の第１図を参照すると、本発明による液体燃料
ポンプ装置は本体部分１０を有し、該本体部分１０内に
は、回転式の円筒形の分配器部材１２を収容する円筒形
の穴１１が形成されている。

該分配器部材１２は使用時にその関連機関と調時間係を
保って駆動されるように仕組まれておシ、その一端に拡
大部を設けられ、該拡大部には横方向に延在する穴１３
が形成されている。

穴１３は１対のポンプ作用を行うプランジャ１４を収容
して８す、これらプランジャ１４は、それらの外端にお
いて、それぞれローラ１６を担持するンユー１５によっ
て係合され得る。

前記ローラ１６は、本体部分１０内に角運動自在に支持
される環形のカム輪１Ｔの内周辺部と係合する。

前記カム輪１７は、その内周辺部に、複数対のカム・ロ
ープを設けられて？す、これによって、前記分配器部材
１２の回転にともなって、前記ローラ１６に内方向運動
が付与され、これによって、燃料が前記穴１３から移動
される。

前記穴１３は分配器部材１２内に在る軸線方向に延びた
通路１８と連絡しており、該通路１８は給送通路１９と
連絡している。

該給送通路１９は外方へ延びて分配器部材１２の外周面
に達して２９、プランジャ１４の内方向運動間、本体部
分１０に形成された複数個の吐出口２０の１個に対して
整合される。

これら吐出口２０は、使用間、関連機関の噴射ノズルに
、夫々、接続される。

前記通路１８は、さらに、複数個の外方へ延びた吸込通
路２１と連絡しており、これら吸込通路２１は、本体部
分１０に形成された吸込口２２に対して整合しうる。

吸込通路２１の１個は、前記給送通路１９が吐出口２０
に対して整合していない時間、吸込口２２に対して整合
する。

燃料はスロットル装置２３によって吸込口２２に供給さ
れる。

図示の実施例にＲいては、該スロットル装置２３は、噴
射ポンプへ供給される燃料の量を決足するように回転運
動されうる円筒形の弁部材２４を有する。

前記噴射ポンプは前記プランジャ１４と、前記カム輪１
１に形成されたカムロープとによって構成されている。

前記弁部材２４は、本体部分１０に形成された穴の内部
に２いて回転運動され得る。

吸込口２２は前記穴に開通するポート２５に対して連絡
している。

前記穴の一端は、通路２６によって、送りポンプの吐出
口に連通し、弁部材２４には、通路２６と常に連絡して
いる軸線方向に延びた溝２７が形成されている。

弁部材２４が回転運動されるに従って、ポート２５に対
する溝２７の整合度は変化し、これによって、調整自在
の絞りが達成される。

通路２６は分配器部材１２の外周面に形成された溝２８
に連絡し、該溝２８は、本体部分１０に形成された通路
２９に連絡し、該通路２９は３０を以て示される前記送
りポンプの吐出口に連絡している。

前記送りポンプは好ましくは回転羽根型にされ、吸込口
３１を有し、該吸込口３１は燃料人口３２と連絡し、該
燃料人口３２は、使用時、燃料給源に接続される。

前記送りポンプ３０の吐出口は３３を以て示され、前記
送りポンプの吐出圧力が本発明装置の被駆動速度に応じ
て変化するように弁３４が配設されている。

弁３４はよく知られた型式のものであり、そのプランジ
ャ３５は、前記送りポンプの吐出圧力を受けることによ
ってばね３６の作用に抗して運動し、燃料圧力の増加に
ともなって、前記送りポンプの吸込口３１に連絡するス
ピル・ポート３７を開く。

作動時、プランジャ１４が前記カム・、ロープによって
外方へ連動することを許されるとき、燃料は吸込口２２
を通過して穴１３内に進入し、プランジャは燃料圧力に
よって外方へ連動される。

この外方運動の距離は、弁部材２４の回転調整によって
決定される。

分配器部材１２の回転続行間、吸込通路２１は変位され
て吸込口２２に対する整合から外され、給送通路１９は
吐出口２０の１個に対して整合するように変位される。

そのような連絡が確立されたとき、カム・ロープの作用
によってプランジャ１４が内方へ運動されることによっ
て、燃料は関連機関の関連噴射ノズルに対して供給され
る。

本発明装置の被駆動速度に従って噴射ポンプによる燃料
送出しのタイミングを調整し得ることが望ましく、この
目的のため、ペグ３９によって環状のカム輪１７に連絡
された第１のピストン３８が設けられる。

この機構によれば、関連機関の運転速度が増加しこれに
よって前記送りポンプの吐出圧力が増すに従って、ピス
トン３８は、ばね４０の作用に抗して、燃料送出しのタ
イミングを進ませる方向に運動される。

第１図にだいては、ピストン３８の運動方向は分配器部
材１２の軸線に対して平行に図示されているが、実際上
は、該ピストン３８の運動方向は分配器部材１２の軸線
に対して直角を成し、従って分配器部材１２の軸線を中
心とする角運動が前記カム輪１７に付与される。

前記ピストン３８は、本体部分１０に固定されたハウジ
ング４９に形成されたシリンダ内に配置される。

該ハウジング４９の延長部４２は第２のピストン４３の
ためのシリンダを画成する。

該ピストン４３は、ピストン３８と係合する延長部を設
けられ、圧縮コイルばね４４の形式の第２の弾性装置に
よって、ピストン３８に向かって弾圧されている。

導管４１は前記２個のピストン３８゜４３の間の空間に
連通し、従って、ピストン４３はその片側において前記
送りポンプの吐出圧力を受けしめられる。

その反対側において、ピストン４３は導管４５によって
制御圧力を受けしめられる。

導管４５は、弁部材２４を収容するシリンダの壁に形成
された第２のポート４６に連絡し、弁部材２４はポート
４６よりも小さい軸方向幅を有する標線形に配置された
ランド４７を設けられている。

ランド４７の片側の空間は通路２６内の圧力にさらされ
、該ランド４７の他側の空間は、弁部材２４の外周面に
形成された溝４８によって、事実上零であるドレン圧力
にさらされている。

好適には、ドレンは通路（図示されていない）によって
前記送りポンプの吸込口３１に接続されている。

運転時、弁部材２′４が燃料の最大量を供給するように
設定されているとき、ポート４６における圧力、従って
、導管４５における圧力、はドレン圧力であり、弁部材
２４が燃料の少量を供給するように設定されているとき
は、ポート４６における圧力は前記送りポンプの吐出圧
力に実質的に等しい。

ランド４７はポート４６よりも小さい軸線方向幅を有す
るから、圧力は弁部材２４の整定に従って変化する○ ばね４０によって発揮される力は圧縮コイルばね４４に
よって発揮される力よりも大きく、導管４５内の圧力が
ドレン圧力に等しいとき、ピストン４３は前記送りポン
プの出口において生じる圧力によってピストン３８から
遠ざ力―るように運動される。

ピストン４３は、従って、機関による燃料送出しのタイ
ミングの決定において何らの作用も発揮せず、ピストン
３８は、燃料圧力の増加にしたがって、ばね４０の作用
に抗らって運動する。

この状態は、第２図に示されるグラフにおいて、点線に
よって示され、゛速度が増すに従って、進み度が増すこ
とが理解されるであろう。

次き゛に、導管４５内の圧力が導管４１内の圧力に実質
的に等しい場合に就て検討する。

この場合においては、ピストン４３は実質的に圧力平衡
され、ばね４４によって発揮さｎる力はピストン３８に
対して作用して、ばね４０によって発揮される力を部分
的に平衡させる。

その結果として、機関速度がばね４０の有効力が減じら
れるにともなって機関速度が増加するとき、低速進みが
達成され、このことは第２図において連続線を以て示さ
れている。

ピストン４３がその最大距離に亘って運動したときは、
ばね４４は、もはや、ばね４０の力を平衡させ得す、従
って、進み度は、導管４１内の圧力がばね４０の作用に
抗してピストン３８を運動させ得るにいたる迄、実質的
に一定に保たれる。

導管４５内の圧力は速度に依存し、弁部材２４の中間整
定によって、各種の異る曲線が得られることは当然理解
されるであろう。

そのような曲線の一つが第２図のグラフに一点鎖線を以
て示されている。

以上説明された如き形式の液体燃料ポンプ装置において
は、ローラー６がカム・ロープに係合する゛とき生じる
カム輪１７における反作用が該カム輪の角運動を生じさ
せることを可能なかき゛り防止されなくてはならない。

なぜならば、これはカム輪１７の整定を乱すからである
。

この目的のため、導管４１．４５はそれぞれ、逆止め弁
５０．５１を有する。

これら逆止め弁５０．５１は、カム輪１７が前記反作用
によって動かされる傾向が生じるとき閉じる。

これら逆止め弁５ＬＩ、５１は、流体圧力が変化すると
き前記ピストンの運動を許すためそれらの基土方向にお
いて低流量を可能にする漏れ通路を画成するように仕組
まれ得る。

あるいは代替的に、ピストン３８と４３は、それらのそ
れぞれのシリンダの壁と協力して、小流量を許すのに充
分な漏れ通路を画成する小さな隙間を画成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く装置の概略側面図；第２図は本発
明に基く装置の特性を示したグラフ゛そある 図面上、１０は本体部分、１２は分配器部材、１７はカ
ム輪、２４は弁部材、２３はスロットル装置、３８はピ
ストン、４０はばね、４２は延長部、４３はピストン、
４４は圧縮コイルばね、３９はペグ、４１，４５は導管
、５０，５１は逆止め弁を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関に燃料を供給するための液体燃料ポンプ装
   置であって、内燃機関と調時した関係で駆動され得る噴
   射ポンプと、前記ポンプ装置が駆動される速度に応じて
   変化する圧力を以て前記噴射ポンプへ圧力下の燃料を供
   給する送りポンプと、前記噴射ポンプへ供給される燃料
   の量を制御することによって前記内燃機関に供給される
   燃料の量を制御するスロットル装置と、第１のシリンダ
   内を摺動可能な第１のピストンと、該第１のピストンを
   前記噴射ポンプの構成要素に連結して、該第１のピスト
   ンの運動に応じて該噴射ポンプによる燃料送出しのタイ
   ミングを変化させるようにするための装置と、前記第１
   のピストンを前記第１のシリンダの一端へ向けて押圧す
   る第１の弾性装置と、前記送りポンプによって送られた
   燃料の圧力を前記第１のシリンダの前記一端に作用させ
   て前記第１のピストンを、前記第１の弾性装置の作用に
   抗しかつ燃料送出しのタイミングを進ませる方向へ移動
   させるための第１の導管装置とを備える型式のものにお
   いて、第２のシリンダ内に設けられた第２のピストンと
   、該第２のピストンを前記第１のピストンに係合させる
   方向へ付勢して該第１のピストンに加えられる燃料圧力
   の作用を助勢する第２の弾性装置とを有し、前記燃料圧
   力が、該第２の弾性装置によって加えられる力に抗する
   ように前記第２のピストンの一方の側にも作用する構成
   にするとともに、前記第１の弾性装置が前記第１のピス
   トンに加える力を、前記第２の弾性装置が前記第２のピ
   ストンに加える力より大きくするよう構成し、さらに、
   該第２のピストンの他方の側に制御圧力を加えるための
   第２の導管装置と、前記スロットル装置と協働して該制
   御圧力を発生させるように作動可能な弁装置とが設けら
   れ、該弁装置が、前記スロットル装置が少量の燃料を供
   給するように設定されているときは該制御圧力を前記送
   りポンプの吐出圧力に実質的に等しくする一方、該スロ
   ットル装置が多量の燃料を供給するように設定されてい
   るときは該制御圧力を実質的に零にするように配列され
   ていることを特徴とする液体燃料ポンプ装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の液体燃
   料ポンプ装置において、前記第１及び第２の導管装置の
   それぞれが、前記各ピストンを収容する前記各シリンダ
   への流体の流れを許すように位置されている逆止め弁を
   有している液体燃料ポンプ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の液体燃料ポンプ装置に
   おいて、前記逆止め弁、又は前記各ピストンと前記各シ
   リンダの壁部とが漏れ通路を画成している液体燃料ポン
   プ装置。